پلیمری

در طی پلیمریزاسیون، یک پلیمر بیشتر وقت خود را صرف افزایش طول زنجیره یا تکثیر می‌کند. پس از تشکیل آغازگر رادیکال ، به یک مونومر حمله می‌کند (شکل 7). در یک مونومر اتن، یک جفت الکترون به طور ایمن در یک پیوند سیگما بین دو کربن نگه داشته می‌شود، دیگری به صورت آزادتر در یک پیوند پی نگه داشته می‌شود. رادیکال آزاد از یک الکترون پیوند پی برای تشکیل پیوندی پایدارتر با اتم کربن استفاده می کند. الکترون دیگر نیز به اتم کربن دوم باز می‌گردد و کل مولکول را به رادیکال دیگری تبدیل می‌کند. این زنجیره پلیمری را آغاز می‌کند. شکل 8 نشان می‌دهد که چگونه اوربیتال های یک مونومر اتیلن با یک آغازگر رادیکال برهمکنش می‌کنند.

الکتروریسی مذاب یک تکنیک پردازش برای تولید ساختارهای رشته‌ ای از مذاب های پلیمری برای کاربردهایی است که شامل مهندسی بافت ، پارچه و صافش می شود. به طور کلی، الکتروریسی را می توان با استفاده از مذاب های پلیمری یا محلول های پلیمری انجام داد. با این حال، الکتروریسی مذاب از این جهت متمایز است که مجموعه رشته می تواند بسیار متمرکز باشد. در ترکیب با جمع کننده‌های متحرک، الکتروریسی مذاب راهی برای انجام چاپ سه بعدی است. روش الکتروریسی مذاب به دلیل نبود حلال و مشکلات سمیت حاصل از آن طی فرایند الکتروریسی، به طور گسترده برای کاربرد در حوزه‌ های پیشرفته، از جمله سلول‌ های خورشیدی، زیست‌ فناوری، محیط زیست و دفاعی مورد توجه قرار گرفته است.

برهم نهی دما-زمان روشی است که برای مشاهده وابستگی به دما به تغییر ویسکوزیته یک مایع پلیمری در زمینه پلیمرها اهمیت پیدا کرده است. رئولوژی یا ویسکوزیته اغلب می تواند شاخصی مناسبی برای ساختار مولکولی و تحرک مولکولی باشد. با استفاده از این موضوع که در دماهای بالاتر و زمان های کوتاه تر، پلیمر همان رفتاری را خواهد داشت که با شرط عدم انتقال فاز، از عدم کارآیی اندازه گیری رفتار یک پلیمر در مدت زمان طولانی در یک دمای مشخص جلوگیری می کند.

کامپوزیت به ماده ای گفته می‌شود که از دو یا چند جزء تشکیل شده‌است بطوریکه این ساختار ترکیبی دارای خصوصیات هر ذو جزء باشد. در صورتیکه حداقل ابعاد یکی از اجزاء تشکیل دهنده در کامپوزیت در مقیاس نانومتری قرار گیرد به آن نانوکامپوزیت می‌گویند. مشابه مواد کامپوزیتی، نانوکامپوزیت‌ها نیز بر حسب جنس، ساختار به سه گروه نانوکامپوزیت‌های زمینه فلزی، سرامیکی و پلیمری دسته‌بندی می‌گردند. بخش قابل توجهی از پژوهش‌ها در مهندسی بافت استخوان بر روی مواد کامپوزیتی با زمینه پلی مری تمرکز یافته‌است.

با افزودن الکترولیت به شکل ژل، چه تفاوتی بین یک باتری لیتیوم- یون و باتری لیتیوم- یون پلیمری وجود دارد؟ ازنظر مصرف‌کننده، باتری لیتیوم- پلیمر مشابه باتری لیتیوم یون است. هر دو سیستم از مواد یکسانی برای کاتد و آند استفاده می‌کنند و مقدار الکترولیت مشابهی دارند.

"آغاز" اولین مرحله از فرآیند پلیمریزاسیون است. در حین مرحله «آغاز»، یک مرکز فعال ایجاد می‌شود که از آن یک زنجیره پلیمری تولید می‌شود. همه مونومرها به همه انواع آغازگرها حساس نیستند. «آغاز» رادیکال روی پیوند دوگانه کربن-کربن مونومرهای وینیل و پیوند دوگانه کربن-اکسیژن در آلدئیدها و کتون ها بهترین عملکرد را دارند. «آغاز» دو مرحله دارد. در مرحله‌ی اول یک یا دو رادیکال از مولکول‌های آغازگر ایجاد می‌شود. در مرحله‌ی دوم، رادیکال‌ها از مولکول‌های آغازگر به واحدهای مونومر موجود منتقل می‌شوند. چندین انتخاب برای این آغازگر در دسترس است.

بیشتر مواد اساسی همچون پروتئین، چوب، کیتین، لاستیک طبیعی، لاستیک مصنوعی و رزینها بَسپار هستند. بسیاری از مواد مصنوعی همچون پلاستیکها، الیاف مصنوعی (نایلون، ریون و…)، چسبها، شیشه و چینی مواد پلیمری هستند.

نرم‌کننده‌ها افزودنی‌هایی هستند که انعطاف‌پذیری ماده‌ای را که به آن افزوده می‌شود را افزایش می‌دهد. این مواد علاوه بر صنعت پلیمر در بتون و سیمان نیز کاربرد دارد. نرم‌کننده‌های پلاستیک‌ها معمولاً از دستهٔ فتالات‌ها هستند که انعطاف‌پذیری و دوام پلاستیک را افزایش می‌دهند. عملکرد این مواد به این صورت است که با قرار گرفتن بین مولکول‌های مواد پلیمری فضاهای خالی را افزایش داده و موجب پایین آمدن دمای ذوب بلور و در نتیجه نرم‌تر شدن پلیمر می‌شود.

همانند سایر انواع کوپلیمرها، کوپلیمرهای تصادفی می‌توانند خواص جالب و تجاری مطلوب داشته باشند که ترکیبی از هموپلیمرهای فردی هستند. نمونه‌هایی از کوپلیمرهای تصادفی مربوط به تجاری شامل لاستیک‌های ساخته شده از کوپلیمرهای استایرن بوتادین و رزین از مشتقات استایرن اکریلیک یا متاکر یلیک اسید کوپلیمریزاسیون به ویژه در تنظیم سرعت انتقال شیشه، که درشرایط عملیاتی پلیمری مهم است، مفید می‌باشد.

رنگدانه‌های آلی، گسترهٔ وسیعی از لحاظ پیچیدگی ساختاری دارند؛ که ساختار این مواد می‌تواند به سادگی کربن سیاه یا به پیچیدگی ساختار چهارتایی رنگدانه‌های فتالوسیانین باشد. استفاده از رنگدانه‌های آلی در آلیاژها و آمیخته‌های پلیمری به سرعت در حال افزایش است که این افزایش نتیجه‌ای از دیدگاه کاهش مصرف فلزات سنگین است. به‌طور نمونه، دوام رنگدانه‌های آلی ۱۰–۲۰ بار بیشتر از رنگ‌های غیرآلی مورد مقایسه‌است و این به خاطر این است که رنگ‌های آلی ذرات کوچکتری نسبت به رنگ‌های غیر آلی دارند.